一种外部电源激活锂电池充电电路的制作方法

1.本实用新型涉及锂电池充电技术领域，具体而言，涉及一种外部电源激活锂电池充电电路。


背景技术：

2.随着科技的进步，电池充电控制技术更是发展迅速，大部分电池充电针对的都是镍氢电池、酸性电池等蓄电池。但是由于社会的发展需要，对环保清洁能源的需求也日益提高，锂电池作为环保清洁能源，其应用范围也越来越广，然而现有的可以实现对锂电池进行充电的充电技术十分匮乏，而锂电池具有自身的限压电压，当低于其限压电压达到休眠状态时，锂电池就不能通过外部电源自动对其进行充电。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种外部电源激活锂电池充电电路，用以改善现有技术中的当锂电池进入休眠状态后，不能通过外部电源自动对锂电池进行充电的问题。
4.本实用新型的实施例是这样实现的：
5.本技术实施例提供一种外部电源激活锂电池充电电路，包括电源转换电路、辅助电源电路及双向变换主功率电路，电源转换电路的输出端与辅助电源电路的控制端连接，辅助电源电路的输出端与双向变换主功率电路的控制端连接。电源转换电路用于将外部电信号转换为第一电信号，辅助电源电路用于根据第一电信号输出控制信号，双向变换主功率电路用于根据控制信号输出第二电信号，以使锂电池进入充电状态。上述实现过程中，电源转换电路输出第一电信号到辅助电源电路，辅助电源电路输出控制信号到双向变换主功率电路，使得双向变换主功率电路输出第二电信号，继而激活锂电池，从而实现了通过外部电源可以激活锂电池的目的，使得锂电池可以自动进入到充电状态。
6.在本实用新型的一些实施例中，上述外部电信号包括市电电信号和太阳能光伏电信号。上述实现过程中，外部电信号可以使得该外部电源激活锂电池充电电路正常工作，从而实现了通过外部电源可以激活锂电池的目的，使得锂电池可以自动进入到充电状态。
7.在本实用新型的一些实施例中，上述外部电源激活锂电池充电电路还包括控制模块，辅助电源电路通过控制模块与双向变换主功率电路连接，控制模块用于根据控制信号控制双向变换主功率电路。上述实现过程中，控制模块可以输出pwm波到双向变换主功率电路，以驱动双向变换主功率电路正常工作，继而激活锂电池，从而实现了通过外部电源可以激活锂电池的目的，使得锂电池可以自动进入到充电状态。
8.在本实用新型的一些实施例中，上述控制模块的输出端还与电源转换电路连接，双向变换主功率电路与锂电池连接，控制模块用于根据锂电池的电压信号控制电源转换电路，以使电源转换电路停止工作。上述实现过程中，控制模块获取到锂电池激活后的电压信号后，使得电源转换电路停止工作。从而保证了可以顺利激活锂电池，也就实现了通过外部电源可以激活锂电池的目的，使得锂电池可以自动进入到充电状态。
9.在本实用新型的一些实施例中，上述控制模块包括dsp芯片。上述实现过程中，dsp芯片通过对上述第一电信号、控制信号、第二电信号的转换，从而实现了通过外部电源可以激活锂电池的目的，使得锂电池可以自动进入到充电状态。
10.在本实用新型的一些实施例中，上述电源转换电路包括市电转换电路和光伏转换电路，市电转换电路与光伏转换电路均与辅助电源电路连接。上述实现过程中，市电转换电路保证了当外部电信号为市电电信号时，该外部电源激活锂电池充电电路可以正常工作，光伏转换电路保证了当外部电信号为太阳能光伏电信号时，该外部电源激活锂电池充电电路可以正常工作，从而实现了通过外部电源可以激活锂电池的目的，使得锂电池可以自动进入到充电状态。
11.在本实用新型的一些实施例中，上述市电转换电路包括桥式整流电路、第一变压器、第一驱动芯片、第一场效应管及第一三极管，桥式整流电路的输出端与第一场效应管的漏极连接，第一场效应管的漏极与第一变压器的初级线圈连接，第一场效应管的源极接地，第一场效应管的栅极与第一驱动芯片连接，第一驱动芯片与第一三极管的集电极连接，第一三极管的基极与控制模块的输出端连接，第一三极管的发射极接地。上述实现过程中，该市电转换电路正常工作时，第一场效应管处于导通状态，桥式整流电路输出直流电压至第一变压器的初级线圈，使得该直流电压可以转化为第一电信号，并输出至辅助电源电路，使得辅助电源电路正常工作，继而使得双向变换主功率电路正常工作，也就使得锂电池可以进入充电状态，从而实现了通过外部电源可以激活锂电池的目的，使得锂电池可以自动进入到充电状态。
12.在本实用新型的一些实施例中，上述光伏转换电路包括第二驱动芯片、第二场效应管、第二三极管及第二变压器，第二场效应管的漏极与第二变压器的初级线圈连接，第二场效应管的源极接地，第二场效应管的栅极与第二驱动芯片连接，第二驱动芯片与第二三极管的集电极连接，第二三极管的基极与控制模块的输出端连接，第二三极管的发射极接地。上述实现过程中，该光伏转换电路正常工作时，第二场效应管处于导通状态，使得光伏电信号可以通过第二变压器转换为第一电信号，并输出至辅助电源电路，使得辅助电源电路正常工作，继而使得双向变换主功率电路正常工作，也就使得锂电池可以进入充电状态，从而实现了通过外部电源可以激活锂电池的目的，使得锂电池可以自动进入到充电状态。
13.在本实用新型的一些实施例中，上述辅助电源电路包括第三三极管、第四三极管、第三驱动芯片、第三场效应管及第三变压器，第三三极管的发射极与电源转换电路的输出端连接，第三三极管的集电极与第三变压器的初级线圈连接，第三三极管的基极与第四三极管集电极连接，第四三极管的基极与电源转换电路的输出端连接，第四三极管的发射极接地，第三场效应管的漏极与第三变压器的初级线圈连接，第三场效应管的栅极与第三驱动芯片连接，第三场效应管的源极接地。上述实现过程中，辅助电源电路工作时，第三三极管、第四三极管及第三场效应管均处于导通状态，第一电信号将通过第三变压器输送至控制模块，继而通过控制模块输出控制信号至双向变换主功率电路，使得双向变换主功率电路正常工作，继而使得锂电池可以进入充电状态，从而实现了通过外部电源可以激活锂电池的目的，使得锂电池可以自动进入到充电状态。
14.在本实用新型的一些实施例中，上述双向变换主功率电路包括第一电路和第二电路，第一电路包括第四场效应管、第五场效应管、第六场效应管、第七场效应管及第四变压
器，第四场效应管的栅极与控制模块连接，第四场效应管的漏极与锂电池的正极连接，第四场效应管的源极与第六场效应管的漏极连接，第五场效应管的栅极与控制模块连接，第五场效应管的漏极与锂电池的正极连接，第五场效应管的源极与第四变压器的初级线圈连接，第六场效应管的栅极与控制模块连接，第六场效应管的源极与锂电池的负极连接，第七场效应管的栅极与控制模块连接，第七场效应管的源极与锂电池的负极连接，第七场效应管的漏极与第五场效应管的源极连接，第二电路包括第八场效应管，第八场效应管的栅极与控制模块连接，第八场效应管的漏极用于接收外部电信号，第八场效应管的源极与锂电池连接。上述实现过程中，当外部电信号为市电电信号时，第一电路将输出第二电信号，以激活锂电池。当外部电信号为太阳能光伏电信号时，第二电路将输出第二电信号，以激活锂电池。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
16.图1为本实用新型实施例提供的一种外部电源激活锂电池充电电路的结构框图；
17.图2为本实用新型实施例提供的一种市电转换电路；
18.图3为本实用新型实施例提供的一种光伏转换电路；
19.图4为本实用新型实施例提供的一种辅助电源电路；
20.图5为本实用新型实施例提供的一种双向变换主功率电路。
21.图标：1
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电源转换电路；2
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辅助电源电路；3
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双向变换主功率电路；4
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控制模块；5
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第一电路；6
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第二电路。
具体实施方式
22.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
23.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
24.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”、“第七”、“第八”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
25.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存
在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的元件、电路或者模块不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种元件、电路或者模块所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的元件、电路或者模块中还存在另外的相同要素。
26.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
27.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
28.下面结合附图，对本技术的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的各个实施例及实施例中的各个特征可以相互组合。
29.请参阅图1，图1所示为本技术实施例提供的一种外部电源激活锂电池充电电路，其包括电源转换电路1、辅助电源电路2及双向变换主功率电路3，电源转换电路1的输出端与辅助电源电路2的控制端连接，辅助电源电路2的输出端与双向变换主功率电路3的控制端连接。电源转换电路1用于将外部电信号转换为第一电信号，具体的，电源转换电路1正常工作后，电源转换电路1可以输出sps电压到辅助电源电路2。辅助电源电路2用于根据第一电信号输出控制信号，具体的，当辅助电源电路2正常工作后，辅助电源电路2可以输出电压至控制模块4，并通过控制模块4输出控制信号到双向变换主功率电路3。双向变换主功率电路3用于根据控制信号输出第二电信号，以使锂电池进入充电状态，具体的，第二电信号可以激活锂电池。从而实现了通过外部电源可以激活锂电池的目的，使得锂电池可以自动进入到充电状态。
30.具体的，外部电信号包括市电电信号和太阳能光伏电信号。其中，市电电信号可以是城市里供居民使用的电源电信号，电压一般是220伏，当市电电信号为供居民使用的电源电信号时，方便了人们可以随时对锂电池进行充电。而太阳能光伏电信号可以是将太阳光辐射能直接转换为电能的电信号，该太阳能光伏电信号可以利用太阳电池半导体材料的光伏效应产生。通过利用市电电信号和太阳能光伏电信号可以使得该外部电源激活锂电池充电电路正常工作，从而实现了通过外部电源可以激活锂电池的目的，使得锂电池可以自动进入到充电状态。
31.上述市电电信号与太阳能光伏电信号的选择仅仅作为本实施例中的实施方式的两种选择，并不限定上述市电电信号与太阳能光伏电信号的选择。
32.在本实施例的一些实施方式中，外部电源激活锂电池充电电路还包括控制模块4，辅助电源电路2通过控制模块4与双向变换主功率电路3连接，控制模块4用于根据控制信号控制双向变换主功率电路3。上述实现过程中，控制模块4通过辅助电源模块输出的电压正常工作时，控制模块4可以输出pwm波到双向变换主功率电路3，以驱动双向变换主功率电路
3正常工作，使得锂电池被激活，从而实现了通过外部电源可以激活锂电池的目的，使得锂电池可以自动进入到充电状态。
33.其中，控制模块4的输出端还与电源转换电路1连接，双向变换主功率电路3与锂电池连接，控制模块4用于根据锂电池的电压信号控制电源转换电路，以使电源转换电路1停止工作。上述实现过程中，控制模块4可以获取到锂电池激活后的电压信号，继而使电源转换电路1停止工作。从而保证了可以顺利激活锂电池。
34.具体的，控制模块4包括dsp芯片。dsp芯片是可以实现数字信号处理技术的芯片。上述实现过程中，可以利用dsp芯片实现第一电信号转换为控制信号、控制信号转化为第二电信号，以及根据锂电池的电压信号控制电源转换电路停止工作，从而实现了通过外部电源可以激活锂电池的目的，使得锂电池可以自动进入到充电状态。
35.在其他一些实施方式中，电源转换电路1包括市电转换电路和光伏转换电路，市电转换电路与光伏转换电路均与辅助电源电路2连接。当外部电信号为市电电信号时，市电转换电路可以将市电电信号转化为第一电信号，使得辅助电源电路2正常工作，继而使得双向变换主功率电路3正常工作，也就使得锂电池可以进入充电状态，从而实现了通过外部电源可以激活锂电池的目的，使得锂电池可以自动进入到充电状态。
36.请参看图2，图2所示为本实用新型实施例提供的一种市电转换电路，其包括桥式整流电路、第一变压器、第一驱动芯片、第一场效应管q1及第一三极管q9，桥式整流电路的输出端与第一场效应管q1的漏极连接，第一场效应管q1的漏极与第一变压器的初级线圈连接，第一场效应管的源极接地，第一场效应管q1的栅极与第一驱动芯片连接，第一驱动芯片与第一三极管q9的集电极连接，第一三极管q9的基极与控制模块4的输出端连接，第一三极管q9的发射极接地。上述实现过程中，当市电正常输入后，第一驱动芯片开始工作，使得第一场效应管q1处于导通状态，而桥式整流电路可以把交流电压转化为直流电压输出至第一场效应管q1的漏极，由于第一场效应管q1的漏极与第一变压器的初级线圈连接，那么该直流电压可以通过第一变压器转化为第一电信号，并输出至辅助电源电路2，使得辅助电源电路2正常工作，继而使得双向变换主功率电路3正常工作，也就使得锂电池可以进入充电状态，从而达到了通过外部电源可以激活锂电池的效果，使得锂电池可以自动进入到充电状态。
37.其中，桥式整流电路可以是由四个二极管组成的桥路来实现把输入的交流电压转化为输出的直流电压。在整流桥的每个工作周期内，同一时间只有两个二极管进行工作，通过二极管的单向导通功能，把交流电转换成单向的直流脉动电压。使得第一变压器可以将该直流电压转化为第一电信号，并输出至辅助电源电路2，使得辅助电源电路2正常工作，继而使得双向变换主功率电路3正常工作，也就使得锂电池可以进入充电状态，从而实现了通过外部电源可以激活锂电池的目的，使得锂电池可以自动进入到充电状态。
38.请参看图3，图3所示为本实用新型实施例提供的一种光伏转换电路，其包括第二驱动芯片、第二场效应管q2、第二三极管q10及第二变压器，第二场效应管q2的漏极与第二变压器的初级线圈连接，第二场效应管q2的源极接地，第二场效应管q2的栅极与第二驱动芯片连接，第二驱动芯片与第二三极管q10的集电极连接，第二三极管q10的基极与控制模块4的输出端连接，第二三极管q10的发射极接地。当太阳能光伏正常输入后，第二驱动芯片开始工作后，使得第二场效应管q2处于导通状态，从而使得光伏电信号可以顺利通过第二
变压器转换为第一电信号，并输出至辅助电源电路2，使得辅助电源电路2正常工作，继而使得双向变换主功率电路3正常工作，也就使得锂电池可以进入充电状态，从而实现了通过外部电源可以激活锂电池的目的，使得锂电池可以自动进入到充电状态。
39.请参看图4，图4所示为本实用新型实施例提供的一种辅助电源电路2，其包括第三三极管q11、第四三极管q12、第三驱动芯片、第三场效应管q3及第三变压器，第三三极管q11的发射极与电源转换电路1的输出端连接，第三三极管q11的集电极与第三变压器的初级线圈连接，第三三极管q11的基极与第四三极管q12集电极连接，第四三极管q12的基极与电源转换电路1的输出端连接，第四三极管q12的发射极接地，第三场效应管q3的漏极与第三变压器的初级线圈连接，第三场效应管q3的栅极与第三驱动芯片连接，第三场效应管q3的源极接地。上述实现过程中，当第一电信号输入到辅助电源电路2时，第三三极管q11与第四三极管q12均处于导通状态，第三驱动芯片处于正常工作状态，使得第三场效应管q3处于导通状态，此时，第一电信号通过第三变压器输送至控制模块4，继而通过控制模块4输出控制信号至双向变换主功率电路3，使得双向变换主功率电路3正常工作，继而使得锂电池可以进入充电状态，从而实现了通过外部电源可以激活锂电池的目的，使得锂电池可以自动进入到充电状态。
40.请参看图5，图5所示为本实用新型实施例提供的一种双向变换主功率电路3，双向变换主功率电路3包括第一电路5和第二电路6。其中，当外部电信号为市电电信号时，第一电路5将输出第二电信号，以激活锂电池。当外部电信号为太阳能光伏电信号时，第二电路6将输出第二电信号，以激活锂电池。第一电路5包括第四场效应管q4、第五场效应管q5、第六场效应管q6、第七场效应管q7及第四变压器，第四场效应管q4的栅极与控制模块4连接，第四场效应管q4的漏极与锂电池的正极连接，第四场效应管q4的源极与第六场效应管q6的漏极连接，第五场效应管q5的栅极与控制模块4连接，第五场效应管q5的漏极与锂电池的正极连接，第五场效应管q5的源极与第四变压器的初级线圈连接，第六场效应管q6的栅极与控制模块4连接，第六场效应管q6的源极与锂电池的负极连接，第七场效应管q7的栅极与控制模块4连接，第七场效应管q7的源极与锂电池的负极连接，第七场效应管q7的漏极与第五场效应管q5的源极连接。上述实现过程中，当市电输入时，辅助电源电路2可以通过控制模块4输出控制信号到第一电路5，使得第四场效应管q4和第七场效应管q7处于导通状态，第五场效应管q5和第六场效应管q6处于截止状态，或者使得第四场效应管q4和第七场效应管q7处于截止状态，第五场效应管q5和第六场效应管q6处于导通状态，继而使得锂电池被激活，也就实现了通过外部电源可以激活锂电池的目的，使得锂电池可以自动进入到充电状态。
41.在其他一些实施方式中，第二电路6包括第八场效应管q8，第八场效应管q8的栅极与控制模块4连接，第八场效应管q8的漏极用于接收外部电信号，第八场效应管q8的源极与锂电池连接。上述实现过程中，从而实现了通过外部电源可以激活锂电池，使得锂电池进入充电状态的目的。当太阳能光伏输入时，辅助电源电路2可以通过控制模块4输出控制信号到第二电路6，使得第八场效应管q8处于导通状态，继而使得锂电池被激活，也就实现了通过外部电源可以激活锂电池的目的，使得锂电池可以自动进入到充电状态。
42.在本技术所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的电路，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的电路实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本技术的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。
在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块或电路的一部分。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。另外，在本技术各个实施例中的各电路可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
43.综上所述，本技术实施例提供的一种外部电源激活锂电池充电电路，包括电源转换电路1、辅助电源电路2及双向变换主功率电路3，电源转换电路1的输出端与辅助电源电路2的控制端连接，辅助电源电路2的输出端与双向变换主功率电路3的控制端连接。电源转换电路1用于将外部电信号转换为第一电信号，辅助电源电路2用于根据第一电信号输出控制信号，双向变换主功率电路3用于根据控制信号输出第二电信号，以使锂电池进入充电状态。上述实现过程中，电源转换电路1输出第一电信号到辅助电源电路2，辅助电源电路2输出控制信号到双向变换主功率电路3，使得双向变换主功率电路3输出第二电信号，继而激活锂电池，从而实现了通过外部电源可以激活锂电池的目的，使得锂电池可以自动进入到充电状态。
44.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。
45.对于本领域技术人员而言，显然本技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本技术的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。